Die XRISM-Mission der NASA/JAXA erfasst unübertroffene Daten mit nur 36 Pixeln

Die XRISM-Mission der NASA/JAXA erfasst unübertroffene Daten mit nur 36 Pixeln
Die XRISM-Mission der NASA/JAXA erfasst unübertroffene Daten mit nur 36 Pixeln
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Die quadratische Struktur in der Mitte dieses Bildes zeigt das 6 x 6 Pixel große Mikrokalorimeter-Array im Herzen von Resolve, einem Instrument auf XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission). Das Array hat eine Seitenlänge von 0,2 Zoll (5 Millimeter). Das Gerät erzeugt ein Spektrum von Röntgenquellen zwischen 400 und 12.000 Elektronenvolt – bis zur 5.000-fachen Energie des sichtbaren Lichts – mit beispielloser Detailgenauigkeit. Bildnachweis: NASA/XRISM/Caroline Kilbourne

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Die quadratische Struktur in der Mitte dieses Bildes zeigt das 6 x 6 Pixel große Mikrokalorimeter-Array im Herzen von Resolve, einem Instrument auf XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission). Das Array hat eine Seitenlänge von 0,2 Zoll (5 Millimeter). Das Gerät erzeugt ein Spektrum von Röntgenquellen zwischen 400 und 12.000 Elektronenvolt – bis zur 5.000-fachen Energie des sichtbaren Lichts – mit beispielloser Detailgenauigkeit. Bildnachweis: NASA/XRISM/Caroline Kilbourne

In einer Zeit, in der Telefonkameras in der Lage sind, Schnappschüsse mit Millionen von Pixeln zu machen, erfasst ein Instrument des von Japan geführten Satelliten XRISM (X-ray Imaging and Spectroscopy Mission) revolutionäre Wissenschaft mit nur 36 Pixeln.

„Das mag unmöglich klingen, aber es ist tatsächlich wahr“, sagte Richard Kelley, der US-amerikanische Hauptforscher für XRISM am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland. „Das Resolve-Instrument ermöglicht uns einen tieferen Einblick in den Aufbau und die Bewegung von Röntgenstrahlen emittierenden Objekten mithilfe einer Technologie, die in den letzten Jahrzehnten bei Goddard erfunden und verfeinert wurde.“

XRISM (ausgesprochen „crism“) wird von JAXA (Japan Aerospace Exploration Agency) in Zusammenarbeit mit der NASA geleitet, zusammen mit Beiträgen der ESA (Europäische Weltraumorganisation). Es startete letzten September in die Umlaufbahn und erkundet seitdem den Kosmos.

Die Mission erkennt „weiche“ Röntgenstrahlen, deren Energie bis zu 5.000-mal größer ist als die des sichtbaren Lichts. Es wird die heißesten Regionen des Universums, die größten Strukturen und Objekte mit der stärksten Schwerkraft untersuchen, wie zum Beispiel supermassereiche Schwarze Löcher in den Kernen entfernter Galaxien.

XRISM erreicht dies mit einem Instrument namens Resolve.

„Resolve ist mehr als eine Kamera. Sein Detektor misst die Temperatur jedes Röntgenstrahls, der auf ihn trifft“, sagte Brian Williams, XRISM-Projektwissenschaftler der NASA in Goddard. „Wir nennen Resolve ein Mikrokalorimeter-Spektrometer, weil jedes seiner 36 Pixel winzige Wärmemengen misst, die von jedem einfallenden Röntgenstrahl abgegeben werden, was es uns ermöglicht, die chemischen Fingerabdrücke der Elemente, aus denen die Quellen bestehen, in beispielloser Detailgenauigkeit zu sehen.“

Um dies zu erreichen, muss der gesamte Detektor auf -273,1 °C (-459,58 °F) gekühlt werden, nur einen Hauch über dem absoluten Nullpunkt.


Bildnachweis: Goddard Space Flight Center der NASA

Das Instrument ist so präzise, ​​dass es die Bewegungen von Elementen innerhalb eines Ziels erkennen kann und so effektiv eine 3D-Ansicht liefert. Gas, das sich auf uns zubewegt, glüht mit etwas höherer Energie als normal, während Gas, das sich von uns wegbewegt, etwas niedrigere Energien abgibt. Dies wird es Wissenschaftlern beispielsweise ermöglichen, die Strömung heißen Gases in Galaxienhaufen besser zu verstehen und die Bewegung verschiedener Elemente in den Trümmern von Supernova-Explosionen zu verfolgen.

Resolve führt Astronomen in eine neue Ära der kosmischen Erforschung – und das mit nur drei Dutzend Pixeln.

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